300M鋼熱損傷的巴氏磁信號(hào)表征及疲勞性能.pdf

1、機(jī)械加工、熱處理、表面處理以及服役過(guò)程中鋼零件上易產(chǎn)生熱損傷，通常表現(xiàn)為表面殘余應(yīng)力和硬度分布的變化，并成為疲勞失效的裂紋源，因此對(duì)熱損傷的檢測(cè)和表征具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文在分析了傳統(tǒng)檢測(cè)方法的缺點(diǎn)和巴氏磁信號(hào)表征在物理本質(zhì)方面認(rèn)識(shí)的不足的基礎(chǔ)上，以300M鋼熱損傷的巴氏磁信號(hào)定量表征為研究方向，應(yīng)用激光燒傷成功的模擬了不同程度的熱損傷，并采用四點(diǎn)彎曲加載和過(guò)回火處理的方法研究了巴氏磁信號(hào)與應(yīng)力、組織以及其他因素的相關(guān)性，探討了巴氏磁

2、信號(hào)表征熱損傷的物理本質(zhì)，并用這種表征方法對(duì)熱損傷處的殘余應(yīng)力進(jìn)行了有效的估計(jì)。在此基礎(chǔ)上研究了用巴氏磁信號(hào)表征的熱損傷程度與疲勞性能的關(guān)系，并對(duì)疲勞過(guò)程中巴氏磁信號(hào)的變化規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究。論文得到如下主要結(jié)論和新見(jiàn)解： 1.首次明確揭示出巴氏值表征熱損傷的物理本質(zhì)是殘余應(yīng)力。在信號(hào)響應(yīng)較好的磁化方向上，BN值隨拉應(yīng)力的增大而升高、隨壓應(yīng)力的增大而下降是最基本的規(guī)律。得到了利用BNs估計(jì)殘余應(yīng)力的表達(dá)式：σ=σo+147.06

3、(BNs-1)。估計(jì)結(jié)果得到X射線應(yīng)力測(cè)試的驗(yàn)證。 2.短時(shí)回火的組織轉(zhuǎn)變很不充分，BN值的變化不顯著。表明對(duì)于實(shí)際條件下短時(shí)熱暴露產(chǎn)生的熱損傷，組織因素對(duì)BN值變化無(wú)影響。 3.隨著燒傷程度BNr的增加，試樣的疲勞性能顯著降低。低應(yīng)力水平下熱損傷對(duì)疲勞性能的影響較大，高應(yīng)力水平時(shí)較小。BNr＞2.5以后，熱損傷對(duì)疲勞性能的影響趨于穩(wěn)定。 4.應(yīng)用磁致伸縮模型解釋了應(yīng)力的大小、方向?qū)N值影響的規(guī)律，說(shuō)明了磁彈效